共建多芯协同新生态，打造科技发展新优势
华泰证券股份有限公司信息技术部 陈江
多芯协同是保障算力基础设施供应链安全的必然选择。当前，数字化转型已经成为全社会的共识。数字化转型，基础设施先行，算力作为基础设施中的关键一环至关重要，但多种因素的交织叠加导致基于传统X86架构的算力供给持续紧张，找到新的解决方案迫在眉睫。
首先，解决缺芯已成为设备厂商保障供给的当务之急。今年以来，CPU等芯片持续发生大规模缺货情况，服务器等IT设备的供货周期明显变长，部分配置的供货期甚至数倍于以往，算力供给面临严峻挑战。其次，发展新芯已成为科技巨头应对竞争的共同选择。目前全球CPU市场呈现X86架构一家独大，其他架构快速兴起的格局。随着芯片地缘政治风险和半导体产业竞争的加剧，国内外企业纷纷尝试破局。最后，支持多芯已成为金融企业打造优势的优选路径。在新一轮全方位的科技竞争下，头部金融机构纷纷启动相关的应用改造计划来避免对单一CPU架构的依赖，部分富有特色的中小型金融机构也在此方面取得了不俗的成绩，有效支撑了业务发展并重塑了品牌形象，支持多芯已成为打造科技发展新优势的路径选择。
华泰证券云网管理平台
在支持多芯片方面的具体实践
在数字化转型全面深入推进的新形势下，站在“十四五”开局的新起点上，作为一家深植科技基因的证券公司，华泰证券提出了IT体系架构重构的重大课题，规划了“一体两翼”IT架构新格局，其中一翼就是要在应用系统的多芯片支持方面发力，打造科技发展新优势。
1.调研规划
按照点上推进、夯实基础、重点突破的思路，我们规划了一批进行多芯支持改造的应用系统。其中，云网管理平台上承终端用户和周边系统的服务请求、下接云网基础设施的监、管、控、析职能，在整个云网管理和IT服务体系中扮演着承上启下的关键角色，被纳入改造。主要考虑以下几点。
创新发展与安全可控并重。为了可持续发展，应用系统从原来只支持X86架构到支持多芯片，是一种颠覆创新。在推进过程中，充满挑战与不确定性，而金融又是一个对连续性要求极高的行业，创新要以安全为前提。云网管理平台是IT运营领域一个典型且重要的系统，主要面向内部，并且我们对该系统具有完全的自主掌控能力，能够较好把控改造风险。
短期速赢与长期演进并重。金融机构普遍拥有数量庞大的应用系统，且部分应用系统的开发无法自主掌控，让全量应用支持多芯非朝夕之事，但在推进中也希望能够快速取得实效，以期增强信心和鼓舞士气。云网管理平台基于Java语言且没有依赖本地SO库，与编译型语言不同，解释型语言可以充分借助中间运行环境的能力，能够有效加快改造进度。
个案示范与体系沉淀并重。在推动个体应用改造的同时，我们希望能够在领域覆盖、经验积累、人才培养等方面有所沉淀，以期形成一套较为成熟的运作体系。云网管理平台涉及Web中间件、消息中间件、数据库、操作系统、云平台、服务器等全栈服务组件，对其进行改造有助于拉通整个软件服务链，为后续的全面推广奠定基础。
2.系统设计
为实现云网管理平台对多芯的支持，综合考虑平台可扩展性和改造成本，我们在原有架构之上新增配置中心、消息管理和数据管理三个主要模块。改造前后系统架构如图1所示。
图1 改造前后对比
通过配置中心对服务器芯片、操作系统、数据库、Web容器、消息和缓存中间件进行配置，可以选择基于海光、鲲鹏、Intel架构的服务器部署，且可以灵活将不同组件组合运行。
通过对系统中数据、消息相关操作进行重构，将涉及数据和消息操作的代码收敛到统一的消息管理模块和数据管理模块，为后续支持其他类型的消息、缓存中间件及数据库预留了可扩展性。
3.改造实施
本次改造包括适配服务器、云平台、操作系统、数据库、Web容器、消息及缓存中间件，其中云网应用运行在鲲鹏架构的云主机上，平台层中间件运行在海光架构的云主机上，数据库运行在鲲鹏架构的物理机上。为保证适配过程中平台业务的连续性，以及方便定位适配过程中的问题，采取分组件逐步适配的方式，将每次变更收敛至组件级。
第一阶段，验证云网应用对鲲鹏架构云主机、操作系统的兼容性。以鲲鹏服务器为宿主机，使用云平台创建基于操作系统的云主机。由于Java语言跨平台的特性，我们将编译后的云网应用部署在上述云主机测试验证。在此阶段同步实现配置中心模块，验证通过后，平台后续运行于上述云主机。
第二阶段，整合数据管理服务，适配数据库。一方面将涉及数据库操作的代码以MySQL和数据库兼容的语法进行适配，另一方面收敛数据库操作，将相关代码重构至数据管理服务，同步验证数据库对鲲鹏架构物理机的支持。完成适配和验证后，将存量MySQL数据迁移至数据库，平台使用数据库存储数据。
第三阶段，优化数据管理服务，适配缓存中间件。将平台中的缓存相关操作整合至数据管理服务。使用策略模式适配缓存中间件及重构Redis相关操作，同步验证缓存中间件对海光架构云主机的支持。完成适配和验证后，平台使用缓存中间件缓存数据。
第四阶段，整合消息管理服务，适配消息中间件。将平台中消息中间件相关操作整合至此服务。同样使用策略模式适配消息中间件及重构RabbitMQ相关操作。同步验证消息中间件对海光架构云主机的支持。完成适配和验证后，平台使用消息中间件通信。
第五阶段，适配Web容器。引入Web容器相关依赖包，并进行适配。根据配置中心配置的Web容器，在编译时引入相应依赖包。完成适配和验证后，平台运行在Web容器。至此，云网管理平台可以基于多芯架构技术栈运行。
4.验证优化
为验证组件适配的正确性，使用自动化测试+人工核验的方式验证适配情况，在每个阶段上线前均进行全面的功能测试和性能测试。
为保障平台性能达到业务需求，以Intel架构体系中的云网管理平台各测试用例执行时间为基准数据，对超时用例逐一分析优化。经统计，需优化的集中在数据量较大的多表关联复杂查询场景。通过对复杂查询进行拆分，并对数据库并行执行任务数、内存参数等配置进行调优，最终性能达到甚至超过基准数据。
5.运行情况
云网管理平台正式在创新架构技术栈上线后，包含异构云纳管、云主机管理、流程编排等核心功能在内的所有功能均运行稳定，性能也满足业务需求。
6.经验教训
首先，业务逻辑尽量由Java代码而不是复杂SQL实现。由于不同数据库存在语法差异，在数据库适配过程中，我们主要的工作是拆分复杂SQL，针对不兼容的语法由Java代码实现相关逻辑。建议对数据库的操作尽量使用基本SQL语法，借助Java代码实现复杂业务逻辑。其次，适配组件之前需做好充分调研，了解组件发展规划。由于信息技术创新产品发展十分迅速，版本迭代较快，可能会出现不向下兼容的情况。在适配之前应充分做好调研，尽量对接稳定及长期支持的版本。
关于合力推进多芯协同
新生态高质量发展的一些建议
芯片多元化的趋势日益凸显，多芯协同新生态正不断完善，各方就引导激励、培训交流、平台搭建等方面提出了不少有益的建议，就合力推进多芯新生态的高质量发展。
我们建议如下：一是提高供给质量，建议产业侧能够加强产品规划的前瞻性和连续性、保持技术路线定力、加快标准和规范建设，让使用者有信心。二是拓展场景广度，建议行业侧加强信息共享，做到场景互补，以更快和更经济的方式推进有代表性的应用系统改造，让供给者能放心。三是创新组织形式，相关自律性、公益性组织可以以其平台优势，加强组织引导和氛围营造，调动技术和业务等各方积极性，推动技业共创、联合攻关、成果共享，让参与者增雄心。
（栏目编辑：韩维蜜）
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《金融电子化》新媒体部：主任 / 邝源 编辑 / 傅甜甜 潘婧